电机拖动重点整理归纳
电机及拖动基础重点精讲,复习考试必备

3、一台电力三相变压器, S N 750KVA , U 1N / U 2 N 10000 / 400V ,原、 副边绕组为 Y,y0 接法。在低压边做空载试验,数据为: U 20 400V , (1)变压器的变比 ; (2)励磁电阻和励 I 20 60 A , p0 3800W 。求: 磁电抗。
2、一台他励直流电动机,铭牌数据如下: PN 13kW , U N 220V ,
I N 68.7 A , n N 1500r / min , Ra 0.224 。该电动机拖动额定负
载运行,要求把转速降低到 1000r / min ,不计电动机的空载转矩 T0 ,试 计算: 采用电枢串电阻调速时需串入的电阻值。
《电机原理及拖动》A 卷答案第 2 页 共 11 页
(1)电枢电势下降 50% (3)电枢电势和电磁转矩都下降 50%
(2)电磁转矩下降 50% (4)端电压下降 50%
2、一台四极直流电机电枢绕组为单叠绕组,其并联支路数和电枢电流分 别为( )
(1)并联支路数为 4,电枢电流等于每条支路电流 (2)并联支路数为 4,电枢电流等于各支路电流之和 (3)并联支路数为 2,电枢电流等于每条支路电流 (4)并联支路数为 2,电枢电流等于各支路电流之和 3、直流电动机在串电阻调速过程中,若负载转矩不变,则( (1)输入功率不变 (3)总损耗功率不变 (2)输出功率不变 (4)电磁功率不变 ) )
方法有三个,一是选用适当的电刷,更换时要用与原来牌号相同的电 刷。二是移动电刷位置,这种方法只适于负载不变的电机。三是装置换向 磁极。 2、电流互感器在使用时必须注意什么? ①为了安全,二次侧应牢固地接地。②二次侧不允许开路。在换接电流 表时要先按下短路开关,以防二次绕组开路,否则二次绕组会产生很高的 尖峰电动势。③二次绕组回路接入的阻抗不能超过允许值,否则会使电流 互感器的精度下降。 3、根据什么情况决定异步电动机可以全压起动还是应该采取降压措施? 一般对于经常起动的电动机来说,如果它的容量不大于供电变压器容 量的 20%都可以直接起动。否则应采取降压措施。 4、什么是电枢反应?电枢反应的性质与哪些因素有关? 当定子绕组流过三相对称的电流时,将产生电枢(定子)磁场。电枢磁 场对主磁场必将产生影响,这种影响就叫电枢反应。电枢反应的性质因负 载的性质和大小的不同而不同,它取决于电枢磁势与励磁磁势在空间的相
(完整版)电机拖动必考点总结

考点总结第四章e T L T —生产机械的阻转矩 n —转速(r/min)】第五章一、直流电机的励磁方式:III f I I f1图5-15直流电机的励磁方式a) 他励式 b) 并励式 b) 串励式 b) 复励式a)b)c)d)按励磁绕组的供电方式不同,直流电机分4种:○1他励直流电机 ○2并励直流电机 ○3串励直流电机 ○4复励直流电机 二、基础公式 1. 额定功率N P直流电动机中,N P 是指输出的机械功率的额定值:(N T 为额定输出转矩,N n 为额定转速) 直流发电机中,N是指输出的电功率的额定值:N N N I U P ⋅=2. 电枢电动势a E直流电机的电动势:n C E e a ⋅Φ⋅=(单位 V ) e C 为电动势常数aZn C P e 60⋅=(P n —磁极对数,Z —电枢总有效边数,a —支路对数)3. 电磁转矩e T直流电机的电磁转矩:a T e I C T ⋅Φ⋅= (单位m N ⋅) T C 为转矩常数aZn C P T ⋅⋅=π2 (P n —磁极对数,Z —电枢总有效边数,a —支路对数)4. 常数关系式由于55.9260≈=πe T C C 故 e T C C ⋅=55.9三、直流电机(一) 分类:直流电动机和直流发电机。
直流电动机:直流电能→→机械能 直流发电机:机械能→→直流电能(二) 直流电动机(考点:他励直流电动机【如下图】)I 图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a) 物理量的参考正方向 b) 等效电路a)b)1. 电压方程:励磁回路:f f f I R U =电枢回路:a a a a I R E U += (特点:a a E U >) (a R ——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻 a E ——直流电机感应电动势)其中 ΦnC E e a =2. 转矩方程:0L e T T T +=3. 功率方程:○1输入电功率→电磁功率 输入电功率1P =励磁回路输入电功率f P +电枢回路输入电功率a P(注意:一般题目没有给出励磁信息,那么输入电功率=电枢回路输入电功率)电枢回路输入电功率a P =电磁功率em P +铜耗功率Cua p ∆ 励磁回路输入的电功率:2f f f f f I R I U P ==电枢回路输入的电功率:()Cua em 2a a a a a a a a a a a p P I R I E I I R E I U P ∆+=+=+== (2a a Cua I R p =∆——电枢回路的铜耗 a a em I E P =——电机的电磁功率)且有ωωωe a p a p a p a a π2π2606060T ΦI aZn ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==⋅== 即ωe a a T I E =(原本基础公式为a e ΦI C T T =)而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式:n Pn P P T em em eme 55.960π2===ω 故n PT em e 55.9=(em P 的取值单位为w 才适用)nP T eme 9550=(em P 的取值单位为kW 才适用) ○2电磁功率→输出机械功率 电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)由于0L e T T T +=和ωe T P em = 故 ωωωL 0e T T T += L 0em P p P +∆=L P ——电机的机械负载功率0p ∆——电机的空载损耗,包括机械摩擦损耗m p ∆和铁心损耗Fe p ∆○3输入电功率1P →输出机械功率2P 电功率电磁功率机械功率P 1P em P 2p Cua p Fe p mec p CufCufp ∆Cuap ∆Fep ∆mp ∆图5-19直流电动机的功率图p P P p p p p P p p P P P ∑∆+=+∆+∆+∆+∆=+∆+∆=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1式中2P ——电动机的输出功率,有P2=PL ;add p ∆——电动机的附加损耗,是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗; p ∑∆——电动机的总损耗,并有add 02a a 2f f add m Fe Cua Cuf p p I R I R p p p p p p ∆+∆++=∆+∆+∆+∆+∆=∑∆故电动机的效率为:p P pP P ∑∆+∑∆-==2121η4. 工作特性:5. 如何避免造成“飞车”? 答:直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠,绝不能断开。
电机拖动知识点--整理版

第二章1.脉宽调制答:利用电力电子开关的导通与关断,将直流电压变成连续可变的电压,并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。
2. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。
问蓄电池的电流Id是多少?是放电电流还是充电电流?答:因斩波电路输出电压u0的平均值: U0=ρ×Us=30%×300=90 V < EaId=( U0- E)/ R=(90-100)/1=-10A是充电电流,电动机工作在第Ⅱ象限的回馈制动状态, 直流蓄电池吸收能量。
3.单极式和双极式PWM变换器的主要区别答: 双极式变换器:V1、V4同时通,V2,V3同时关,为正转;V2,V3同时通,V1、V4同时关,为反转。
单极式变换器:V1,V2交替开关,V3,V4哪个开,决定是正转还是反转,如V3开为反转,V4开为正转。
3. PWM调速系统的开关频率答: 电力晶体管的开关频率越高,开关动态损耗越大;但开关频率提高,使电枢电流的脉动越小,也容易使电流连续,提高了调速的低速运行的平稳性,使电动机附加损耗减小;从PWM变换器传输效率最高的角度出发,开关频率应有一个最佳值;当开关频率比调速系统的最高工作频率高出10倍左右时,对系统的动态特性的影响可以忽略不计。
4.静差率s与空载转速n0的关系答:静差率s与空载转速n0成反比,n0下降,s上升。
所以检验静差率时应以最低速时的静差率为准。
5. 反馈控制有静差调速成系统原理图,各部件的名称和作用。
答:①比较器:给定值与测速发电机的负反馈电压比较,得到转速偏差电压ΔUn。
②比例放大器A:将转速偏差电压ΔUn放大,产生电力电子变换器UPE所需的控制电压Uc。
③电力电子变换器UPE:将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压Ud。
④M电机:驱动电机。
⑤TG发电机:测速发电机检测驱动电机的转速。
电机拖动知识点概要

电机拖动知识点概要电机拖动知识点概要1、直流发电机工作原理:当原动机拖动电枢以恒定方向旋转式,线圈边将切割磁力线并感应出交变电动势,由于电刷和换向器的“整流”作用,使电刷极性保持不变,在电刷间产生直流电动势。
2、直流电动机的工作原理:在电刷两端加直流电压,经电刷和换向器作用使同一主磁极下线圈边中的电流方向不变,该主磁极下线圈边所受电磁力的方向亦不变,从而产生单一方向的电磁转矩,使电枢沿同一方向连续旋转。
3、直流电机的可逆原理:同一台电机既能作电动机亦能作发电机运行的现象。
4、直流电机的结构:主要由静止的定子和旋转的转子构成,定子和转子之间存在气隙。
①定子:由主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等组成。
②转子:转子的作用是感应电动势并产生电磁转矩;它包括:电枢铁芯、电枢绕组、换向器、轴和风扇等。
5、直流电机电枢绕组(基本形式:叠绕组和波绕组)分类:单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组及混合绕组等。
单叠绕组特点:同一个元件的出线端连接于相邻的两个换向片上,相邻元件依次串联,后一个元件的首端与前一个元件的尾端连在一起并接到同一个换向片上,最后一个元件首端与第一个元件尾端连在一起,形成一个闭合回路。
【注:支路对数a等于电机的极对数p,即a=p】单波绕组特点:同一个元件的两个出线端所接的两个换向片相隔接近于一对极距,元件串联后形成波浪形,所以称为“波绕组”。
【注:并联支路数总是2,即极对数a=1】★单叠与单波绕组区别:单叠绕组可通过增加磁极对数来增加并联支路对数,适用于低电压、大电流的电机。
单波绕组的并联支路对数a=1,每条并联支路数串联的元件数较多,适用于小电流、较高电压的电机。
6、直流电机分类(按励磁方式分):他励、并励、串励、复励7、主磁通和漏磁通定义及其作用:同时与电枢绕组(即转子绕组)和励磁绕组(即定子绕组)相交链的磁通称为主磁通;只与励磁绕组(即定子绕组)相交链的磁通称为漏磁通。
主磁通与通电的转子绕组相作用产生电磁转矩,使电机转动;漏磁通无用。
电机与拖动基础知识点

电机与拖动基础知识点1. 电机分类:电机可以根据其用途、结构和工作原理进行分类。
常见的电机类型包括直流电机、异步电机(感应电机)、同步电机和步进电机等。
2. 磁场和磁通:电机中的磁场是由电流通过线圈产生的。
磁通是指通过线圈的磁力线数量,它与电机的性能密切相关。
3. 绕组和电枢:电机中的绕组是由导线绕制而成的,用于产生磁场。
电枢是指电机中的旋转部分,它可以是转子或定子。
4. 电磁感应:当磁通通过导体时,会在导体中产生电动势,这种现象称为电磁感应。
异步电机和同步电机都是基于电磁感应原理工作的。
5. 直流电机:直流电机是将直流电转换为机械能的设备。
它包括定子和转子两部分,通过电刷和换向器实现电流的换向。
6. 异步电机:异步电机也称为感应电机,是一种广泛应用的交流电机。
它的转子转速略低于同步转速,通过转子感应的磁场与定子磁场的相互作用产生转矩。
7. 同步电机:同步电机的转子转速与定子磁场的转速相同,因此称为同步电机。
它通常用于发电机和大功率驱动装置。
8. 电机拖动:电力拖动是指利用电动机作为原动机来驱动生产机械。
它涉及电机的选择、控制和传动等方面。
9. 电机控制:电机的控制包括调速、反转、起动和制动等。
常见的电机控制方法包括变频调速、直流调速和步进电机控制等。
10. 电机性能:电机的性能指标包括转矩、功率、效率、转速、起动电流和转矩等。
了解这些指标对于选择和应用电机非常重要。
以上是《电机与拖动基础》课程中的一些重要知识点。
通过深入学习这些内容,您将能够理解电机的工作原理、特性和应用,为进一步学习和应用电机技术打下坚实的基础。
电机拖动重点归纳

第二章一、负载的转矩特性:负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即:n=f(TL)___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数,其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。
反抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩Tf 总是与转速nf的方向相反,即作用方向是阻碍运动的方向。
当正转时nf 为正,Tf与nf方向相反,应为正,即在第一象限,当反转时nf为负,Tf 与nf方向相反,应为负,即在第三象限;当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。
位能性恒转矩负载特性特点:Tf 的方向与nf的方向无关。
Tf具有固定不变的方向。
例如:起重机的提升机构,不论是提升重物还是下放重物,重力的作用总是方向朝下的,即重力产生的负载转矩方向固定。
当nf >0时,Tf>0,是阻碍运动的制动性转矩;当nf <0时,Tf>0,是帮助运动的拖动性转矩。
故转矩特性在第一和第四象限。
恒功率负载转矩特性特点:当转速n变化时,负载功率基本不变。
电力拖动系统的稳定运行的必要条件:动转矩为零,即n不变,T=TL第三章直流电机的用途:把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机;把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。
直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。
直流电动机的工作原理:线圈不由原动机拖动;电刷接直流电源;直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电,保证电枢转矩的方向不变,电枢保持逆时针旋转。
直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环,电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边,所以N极一侧的电刷得到的电压始终是(+),S极一侧的电刷得到的电压始终是(-)。
直流电机的可逆性:一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是外界条件不同而已。
如果用原动机拖动电枢恒速旋转,就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电;如果在电刷端外加直流电压,则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转,从而把电能转变成机械能。
电机与拖动知识点总结唐介

电机与拖动知识点总结唐介一、电机的基本原理电机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的装置。
根据电机工作原理的不同,可以分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等不同类型。
其中,直流电机是利用直流电源供电,通过直流电场产生的磁场与电枢产生的磁场之间的相互作用来达到电机转动的目的;交流异步电机是利用交流电源供电,通过交变电磁场的作用来实现电机的转动;而交流同步电机则是利用交流电源供电,通过与交变电磁场同频率同步运转来实现电机的转动。
电机的结构包括定子和转子两部分。
定子是电机的静止部分,主要是由铁芯和绕组构成,绕组一般由绝缘线圈或者绝缘导线组成,用来产生磁场;转子是电机的旋转部分,可以是直流电机中的电刷和电枢、交流电机中的电枢等。
电机在工作时,定子产生的磁场与转子上的电流产生的磁场之间会产生相互作用,从而使得电机产生转动力。
二、电机的性能参数1.额定功率:电机在额定工况下能够提供的功率。
额定功率是电机的重要性能指标,用户在选型时需要根据实际需求选择合适的额定功率。
2.额定转速:电机在额定电压和额定负载下的转速。
额定转速是电机的工作状态下的典型参数,也是用户在选型时需要考虑的重要因素。
3.效率:电机运行时输出功率与输入电功率之比。
电机的效率直接关系到其能源利用的程度,高效率的电机能够减少能源浪费,提高能源利用效率。
4.起动特性:电机在起动时的性能参数,包括起动电流、起动时间等。
起动特性对于一些需要频繁启动的设备而言,具有重要意义。
5.转矩特性:电机输出的力矩与转速之间的关系。
转矩特性是电机的另一个重要性能参数,直接影响到电机在不同负载下的输出能力。
三、电机的控制方式电机的控制方式包括直接启动、软启动、变频调速等。
直接启动是指将电机直接连接到电源上,利用直接启动器进行控制;软启动是通过降低电机起动时的起动电流和转矩的方式进行控制,可以有效地保护电机和负载设备;变频调速是通过调整电源的频率来实现电机转速调节的方式,可以实现精确的转速控制,适用于对转速要求较高的场合。
电机及拖动基础总复习

第四章 电力拖动系统的动力学基础 1. 电力拖动系统运动方程式:2375e L d GD dnT T j dt dtω-==正方向规定:T e ,n 与正方向相同,为正,反之为负。
T L 与正方向相同,为负,反之为正。
三种状态:T e =T L :静态或稳态 T e >T L :加速T e <T L :减速2. 生产机械的负载转矩特性:n=f(T L ) 掌握反抗性恒转矩和位能性恒转矩特性3. 电力拖动系统的稳定运行特性 充要条件:P44(4-17式): 1) n=f(T L )与n=f(T e )有交点 2) 在交点处满足0e LdT dT dn dn-< 条件2)也可表述为:在交点对应的转速之上T e <T L ,在交点对应的转速之下T e >T L 。
第五章 直流电机 1. 直流电机判别依据: 当E a >u N 时,发电机状态 当E a <u N 时。
电动机状态2.直流电机的机座与交流电机的机座有何区别?直流电机机座的作用是什么?3. 直流电机的磁场电枢反应:直流电机负载时电枢电流产生的电枢磁势对励磁电流产生的励磁磁势的影响。
电枢反应结果:1) 使主磁场呈去磁作用;2) 使主磁场产生畸变,即使直流电机电气中心线偏离几何中心线。
4. 感应电势和电磁转矩9.55a e e T a T eE C n T C I C C φφ===感应电势:电磁转矩:转矩常数: 5. 直流电动机的基本方程式和工作特性,,,a a a a aa f f a f f a f a f e L U E R I U U I I I I R I I I U U U T T T =+===+===+=+U 基本方程式:并励:串励:(他励电动机)书P70 例题5-1为何并励直流电动机工程上可看作恒速电机?答:()a a a a a a a a a ae e a I I R U I R E U I R n n C C I φφφ⎧⎫↑→↑→-↓-⎪⎪==⎨⎬↑→→↓⎪⎪⎩⎭基本不变电枢反应去磁作用增强 为何串励直流电动机在空载或轻载下会发生“飞车”事故?答:()a a a a a a a a a ae e a I I R U I R E U I Rn n C C I φφφ⎧⎫↓→↓→-↑-⎪⎪==↑↑⎨⎬↓→↓⎪⎪⎩⎭飞车 5. 直流发电机0a a a a m e E U R I T T T =+=+电势平衡方程式:转矩平衡方程式:功率流程图:P 1△p 0△p cuaP emP N△p add(并励电动机)(他励发电机)(并励发电机)并励发电机空载自励建压的三个条件:书P481)必须有剩磁;2)励磁绕组与电枢绕组的并联接线要正确;3)励磁回路的电阻不能超过临界电阻。
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第二章一、负载的转矩特性:负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即:n=f(TL)___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数,其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。
反抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩Tf 总是与转速nf的方向相反,即作用方向是阻碍运动的方向。
当正转时nf 为正, Tf与nf方向相反,应为正,即在第一象限,当反转时nf 为负, Tf与nf方向相反,应为负,即在第三象限;当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。
位能性恒转矩负载特性特点:Tf 的方向与nf的方向无关。
Tf具有固定不变的方向。
例如:起重机的提升机构,不论是提升重物还是下放重物,重力的作用总是方向朝下的,即重力产生的负载转矩方向固定。
当nf >0时, Tf>0,是阻碍运动的制动性转矩;当nf<0时, Tf>0,是帮助运动的拖动性转矩。
故转矩特性在第一和第四象限。
恒功率负载转矩特性特点:当转速n变化时,负载功率基本不变。
电力拖动系统的稳定运行的必要条件:动转矩为零,即 n不变,T=TL第三章直流电机的用途:把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机;把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。
直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。
直流电动机的工作原理:线圈不由原动机拖动;电刷接直流电源;直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电,保证电枢转矩的方向不变,电枢保持逆时针旋转。
直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环,电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边,所以N极一侧的电刷得到的电压始终是(+),S极一侧的电刷得到的电压始终是(-)。
直流电机的可逆性:一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是外界条件不同而已。
如果用原动机拖动电枢恒速旋转,就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电;如果在电刷端外加直流电压,则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转,从而把电能转变成机械能。
这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理,在电机理论中称为可逆原理。
主要结构:直流电机由定子、转子两大部分构成。
定子的作用是产生主磁场和在机械上支撑电机,它主要由主磁极、机座、电刷、端盖和轴承组成。
主极的用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩。
大多数直流电机的主磁极都是由直流电流来励磁的,主磁极上还装有励磁线圈。
只有小直流电机的主磁极才用永磁磁铁,这叫永磁直流电机.电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接,并与换向器相配合,起到整流或逆变器的作用。
换向极:换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。
换向极装在相邻两主极之间,它也是由铁心和绕组构成。
直流电机转子部分:电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和轴承等单叠绕组1)每个极下的元件组成一条支路,并联支路对数a等于极对数p:a=p2)正负电刷间感应电动势最大,被电刷短路的元件里感应的电动势最小。
3)电刷杆数等于极数。
电枢电动势(公式):电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间感应的电动势,也是电枢绕组每个支路里的感应电动势。
电磁转矩(公式)P47容(励磁磁通势和电枢反应磁通势)==直流发电机:电枢电动势—输出电动势(与电枢电流同方向)电磁转矩—制动(与转速方向相反)直流电动机:电枢电动势—反电动势(与电枢电流反方向)电磁转矩—拖动(与转速方向相同)。
PM(电磁功率)既是机械性质又是电性质的功率,反映了机械能转换成电能的实质.他励直流电动机的机械特性是指电动机加上一定的电压U和一定的励磁电流If,并在电枢回路中串入电阻R,电磁转矩与转速之间的关系,他励直流电动机固有机械特性是一条斜直线,跨越三个象限,特性较硬。
机械特性只表征电动机电磁转矩和转速之间的函数关系,是电动机本身的能力,至于电动机具体运行状态,还要看拖动什么样的负载。
固有机械特性是电动机最重要的特性,在此基础上,很容易得到电动机的人为机械特性。
人为机械特性:1.电枢回路串电阻的人为机械特性:n0不变,R增大,⊿n增大,特性变软,一组放射形直线2.改变电枢电压的人为机械特性:1)斜率不变,各条特性互相平行,T 一定时,Δn不变,;2)n0与U成正比。
3. 减小气隙磁通量的人为机械特性:Φ越小,n0越高,β越大,机械特性变软,T 一定时,Δn也变大。
第四章除微型电机外,一般直流电动机不允许直接启动。
起动条件:满磁通起动;IS ≤(2~2.5)IN;TS≥(1.1~1.2)TN启动方式:1电枢回路串电阻启动;启动电流为is=un/(ra+r)负载转矩TL已知,根据启动条件的要求确定R的大小目标: (并且)保证电磁转矩持续较大及电流持续较小;电枢回路串电阻起动:一般采用多级电阻分级起动,起动过程中起动电阻逐步切除。
2降电压启动。
降低电源电压U,启动电流为is=u/ra,负载转矩TL已知,根据启动条件要求,可以确定U的大小;逐渐升高电压U,直至最后升高到UN(为了保持启动过程中电磁转矩一直较大及电枢电流一直较小)4.2他励直流电动机的调速:调速的性能指标是决定电动机选择哪一种调速方法的依据,主要的性能指标有四个方面:调速方式、调速围与静差率、调速的平滑性、调速的经济性。
改变传动机构的传动比改变工作机构的速度,称为机械调速。
人为改变电动机的参数(如电压、励磁电流或电枢回路电阻),使同一负载得到不同转速,称为电气调速。
直流电动机的调速方法:(1)电枢串电阻调速只能在额定转速(基速)以下调速,一般称为由基速向下调速。
特点:①机械特性变软,受负载波动影响大;②在空载或轻载时,调速围小③有级调速;④损耗大,电动机效率低它应用于对调速性能要求不高的场合(2)降低电源电压调速特点:①基速向下调速;②机械特性的硬度不变,速度稳定性好;③可实现无级调速;④损耗小,电动机效率高。
(3)弱磁调速(基速向上调)特点:a基速向上调速 b 可实现无级调速;c 损耗小,电动机效率高。
通常与降低电源电压调速配合使用,可以得到较宽的调速围,能较好地满足生产机械的要求。
----优点:在功率较小的励磁电路中进行调节,控制方便,能量损耗小,调速的平滑性较高。
缺由于电动机nmax不可能太高,主要受电动机机械强度及换向的限制。
另外,电机体积及耗材增多,不经济电动机允许输出转矩不变的调速方法称恒转矩调速。
电枢串电阻调速和降低电源电压调速都属于恒转矩调速,在保持电枢电流接近或等于额定值条件下,调速过程中电动机允许输出功率不变的调速方法称为恒功率调速。
弱磁调速属于恒功率调速。
最好的配合方式为:恒功率负载,采用恒功率的调速方法(弱磁调速);恒转矩负载,采用恒转矩的调速方法(变电压或变串入电阻调速)。
这样匹配,使电机在整个调速围容量能充分利用,且 Ia=IN 不变,电动机的调速转矩与负载一致时,电机容量能充分利用。
调速围是指电动机在额定负载转矩调速时,其最高转速与最低转速之比,静差率或称转速变化率,是指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率。
注意:静差率越小,转速的相对稳定性越好,负载波动时,转速变化也越小。
(1) n0一定,硬度越大,静差率越小,稳定性越好;(2)硬度一定,n越大,静差率越小。
调速的平滑性a无级调速的平滑性最好;b有级调速的平滑性用平滑系数表示:相临两极转速中,高一级转速与低一级转速之比。
调速的经济性主要考虑调速设备的初投资、调速时电能的损耗、运行时的维修费用4.3 他励直流电动机的电动与制动运行他励直流电动机拖动各种类型的负载运行时,若改变其电源电压、磁通及电枢回路所串电阻,工作点就会分布在四个象限之。
在 n-T 二维坐标系中,若 T 与 n 同方向(同正同负),则电动机运行在电动状态。
若 T与 n反方向,则电动机运行在制动状态。
电动运行:当电机运行在第Ⅰ和第Ⅲ象限时,电机分别工作在正向和反向电动运行状态。
当电机运行在第Ⅱ和第Ⅳ象限时,电机处于制动运行状态。
在电动运行状态时,电机的电磁转距是拖动性转矩,而负载转矩为制动转矩。
能耗制动:倒拉反转和反接制动回馈制动功率流向负载机械能→电枢绕组→电能→电枢回路总电阻热能反接制动1电枢电压反向的反接制动——迅速停机回馈制动(发电状态)特点:n>n0,因而 E>Ua,电机处于发电状态,降低电源电压调速:增强磁通调速第六章6.2.1电枢绕组:三相单层集中整距绕组:每一相只有一个整距线圈,定子上每个槽里只有一个线圈边。
这种绕组除了感应电动势的波形不理想外,电枢表面的空间也没有充分利用,不如采用分布绕组好三相单层分布绕组:基波电动势星形相量图最多可以并联的支路有p个当电机每相的总线圈数一定时,如用一路串联,则每相基波电动势要比并联时大,而电流比并联时的总电流小6.2.2 三相双层绕组是指定子上每个槽里能放两个圈边,每个圈边为一层。
一个线圈有两个圈边,电机线圈的总数等于定子的槽总数。
双层绕组的优点是线圈能够任意短距,对改善电动势波形有好处6.2.3 绕组的谐波电动势-实际的电机气隙里磁密的分布不完全都是基波,尚有谐波,如三次、五次、七次等奇数次谐波。
所谓三次、五次、七次谐波磁密,即在一对磁极极距中有三、五、七个波长的正弦形磁密波。
这些谐波也要在各槽里的导体中感应出各次谐波电动势。
当绕组采用了短距、分布以及三相连接时,可以使各次谐波电动势大大被消弱,甚至使某次谐波电动势为零。
当然,短距、分布也能降低基波电动势,只要设计合理,让基波电动势消弱的少,而大大消弱谐波电动势就可以了。
三相星接和角接,在三相线电动势中不会有三次谐波及三的倍数次谐波电动势出现。
这是由于三相三次谐波以及三的倍数次谐波电动势在时间相位上同相所造成的。
6.3磁通势介绍:在电机里,不管什么样的绕组,当流过电流时,都要产生磁通势。
所谓磁通势,指的是绕组里的全电流,或安培数。
交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相比,要复杂一些。
分析磁通势的大小及波形等问题,应从两大方面来考虑:1绕组在定子空间所在的位置;2再考虑该绕组流过的电流,在时间上又是如何变化的。
交流绕组产生的磁通势,既是空间的函数,又是时间的函数。
整距线圈磁通势从定子到转子的方向作为正方向。
线圈电流:i=根号2icoswt ,磁通势的大小是由电流的大小决定的,当电流按正弦规律变化时,磁通势的大小也随之按正弦规律变化,称为脉振波。
磁通势交变的频率与电流的频率一样。
最大幅值:1/2根号2INy该磁通势的极数为一对,与电机的极数对数相等。
四极电机绕组产生的磁通势:该磁通势的极数为两对,与电机的极数对数相等2、磁通势展开:空间矩形波可用傅氏基数展成无穷多个正弦波。